英国蒸汽火车托马斯（萨弗里和蒸汽机的起源）

托马斯·萨弗里 (Thomas Savery) 大约在 1650 年出生于英国希尔斯顿 (Shilston) 的一个名门望族。他受过良好教育，对机械、数学、实验和发明表现出极大的兴趣。

Savery 最早的发明之一是钟表，至今仍留在他的家中，被认为是一种巧妙的机械装置。他继续发明并申请了由绞盘驱动的桨轮布置，在风平浪静的天气中推动船只。他向英国海军部和波浪委员会提出了这个想法，但没有成功。主要的反对者是海军验船师，他驳斥了萨弗里，他说：“还有那些与我们无关的人闯入，假装为我们设计或发明东西？”

Savery 并没有被吓倒——他将他的设备安装到一艘小船上，并在泰晤士河上展示了它的运行情况，尽管这项发明从未被海军引进。

萨弗里在他的桨轮首次亮相后的某个时间发明了蒸汽机，这个想法最初是由 伍斯特侯爵爱德华萨默塞特以及其他一些早期发明家提出的。有传言说萨弗里首先阅读了萨默塞特描述这项发明的书，随后试图销毁所有证据以期待他自己的发明。据称他买下了他能找到的所有副本并将它们烧毁。

尽管这个故事不是特别可信，但对萨弗里和萨默塞特这两个引擎的图纸进行比较，可以看出惊人的相似之处。别的不说，成功推出这款“半全能”“制水”发动机的功劳应该归功于萨弗里。1698 年 7 月 2 日，他为他的第一台发动机的设计申请了专利。一个工作模型被提交给了伦敦皇家学会。

萨弗里在建造他的第一台蒸汽机时面临着持续而尴尬的费用。他必须让英国的矿山——尤其是康沃尔的深坑——远离水源。他最终完成了该项目并进行了一些成功的实验，于 1698 年在汉普顿宫向威廉三世国王和他的宫廷展示了他的“消防车”模型。萨弗里随后毫不拖延地获得了他的专利。

“授予托马斯·萨弗里 (Thomas Savery) 的一项新发明的唯一实施权，该发明是他发明的一项新发明，用于通过重要的火力提升水位，并引起各种磨坊的运动，这将对排雷有很大用处，为城镇供水，并在没有水源或持续风的情况下为各种磨坊的运转提供服务；持续 14 年；按照通常的条款。”

Savery 接下来着手让全世界了解他的发明。他开始了系统而成功的广告活动，不放过任何机会让他的计划不仅广为人知，而且广为人知。他获准带着他的模型消防车出现，并在皇家学会的一次会议上解释其运作方式。那次会议的记录是这样写的：

“Savery 先生向协会展示了他的引擎，可以通过火的力量升水。感谢他展示了这个实验，结果如期成功，并得到了认可。”

为了将他的消防车作为抽水机介绍给康沃尔的矿区，Savery 写了一份公开发行的说明书，“矿工的朋友；或者，用火提水的发动机的描述。 ”

Savery 的招股说明书于 1702 年在伦敦印制。他开始将其分发给当时发现某些深度的水流如此之大以致无法运营的矿主和经理。在许多情况下，引流成本并没有留下令人满意的利润空间。不幸的是，虽然 Savery 的消防车开始用于为城镇、大庄园、乡间别墅和其他私人机构供水，但它并没有在矿山中得到普遍使用。锅炉或接收器爆炸的风险太大。

将Savery引擎应用到多种工作中还有其他困难，但这是最严重的。事实上，爆炸确实发生了，造成了致命的后果。

在矿井中使用时，发动机必须放置在距最低水位 30 英尺或更近的位置，如果水位高于该水位，则可能会被淹没。在许多情况下，这会导致发动机损坏。除非购买另一台发动机将其抽出，否则矿井将一直处于“淹没”状态。

这些发动机的燃油消耗也非常大。蒸汽无法经济地产生，因为所使用的锅炉形式简单，受热面太小，无法确保热量从燃烧气体完全传递到锅炉内的水中。这种蒸汽产生过程中的浪费紧随其后的是更严重的蒸汽应用过程中的浪费。在没有膨胀到金属接收器排出水的情况下，冷面和湿面以最大的亲和力吸收热量。大量液体没有被蒸汽加热，而是在从下方升高的温度下被排出。

Savery 后来开始与 Thomas Newcomen 一起研究常压蒸汽机。Newcomen 是一位英国铁匠，他发明了这种改进 Savery 以前的设计。

纽科门蒸汽机使用大气压力。他的发动机将蒸汽泵入汽缸。然后蒸汽被冷水冷凝，在汽缸内部形成真空。由此产生的大气压力驱动活塞，产生向下的冲程。与 Thomas Savery 于 1698 年获得专利的发动机不同，Newcomen 发动机的压力强度不受蒸汽压力的限制。1712 年，Newcomen 与 John Calley 一起在充满水的矿井顶部制造了他的第一台发动机，并用它来将水抽出矿井。Newcomen 发动机是瓦特发动机的前身，它是 1700 年代开发的最有趣的技术之一。

詹姆斯·瓦特 (James Watt ) 是一位出生于苏格兰格里诺克的发明家和机械工程师，以改进蒸汽机而闻名。1765 年在格拉斯哥大学工作期间，瓦特受命修理纽科门发动机，这台发动机被认为效率低下，但仍然是当时最好的蒸汽机。他开始对 Newcomen 的设计进行多项改进。最著名的是他在 1769 年获得的专利，该专利是通过阀门连接到汽缸的独立冷凝器。与纽科门的发动机不同，瓦特的设计有一个冷凝器，可以在气缸很热的时候保持冷却。瓦特的发动机很快成为所有现代蒸汽机的主导设计，并帮助实现了工业革命。一种叫做瓦特的功率单位就是以他的名字命名的。